[实用新型]一种整流型恒功率连续脉冲负载模拟装置

说明书

整流型恒功率连续脉冲负载模拟装置，包括整流器、LC滤波器、DC‑DC变换器、直流开关模块、直流电压控制模块、若干个负载模块、驱动电路和继电器；所述整流器的输出端与LC滤波器连接，整流器的输入端与外接电源连接；所述LC滤波器包括滤波电感和若干组并联的滤波电容，滤波电感串联在直流回路中，滤波电容的正、负极分别与直流母线的正、负极连接；所述DC‑DC变换器的输入端与LC滤波器的输出连接；所述直流开关模块包括若干个并联的直流开关IGBT，直流开关模块与负载模块串联；负载模块包括若干个并联的绕线式电阻器，每个绕线式电阻器由继电器控制。该装置为研究脉冲负载与电源的相互作用及稳定性提供支撑。

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，具体涉及一种整流型恒功率连续脉冲负载的等效模拟装置。

背景技术

随着信息技术的高速发展，用电设备电力电子化已成为重要发展趋势，特别是以通信基站、现代电子雷达、电磁脉冲发射装置等为典型代表的数字化设备不断涌现。这类用电设备在正常工作时消耗的功率并不均匀，呈连续的脉冲功率冲击特性，表现为平均功率低、峰值功率高，且脉冲期间峰值功率恒定，与常规线性负载特性迥异。

上述通信基站、现代电子雷达、电磁脉冲发射装置既可作为固定式设备安装在永久性建筑内，也可作为移动式设备安装在相应的运载平台上。当脉冲负载作为移动式设备使用时，通常以承载柴油发电机组的移动式电源车为主要电源，构成以柴油发电机组为交流电源的独立微电网系统。当脉冲负载工作在独立微电网系统中，连续、频繁的脉冲功率冲击将导致系统电压波形严重畸变和频率剧烈波动，不仅干扰其它负载工作，甚至引起系统运行不稳定。目前，脉冲负载引起独立微电网系统不稳定机理是电力电子领域的一个研究热点，但脉冲负载的拓扑结构繁多、运行机理复杂，导通周期、占空比、峰值功率等参数均为变量，特别是对级联的电力电子装置，很难建立详细的数学模型，须采用等效方法研制模拟装置。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服现有技术对脉冲负载恒峰值功率特性模拟存在的不足，本实用新型提供一种整流型恒功率连续脉冲负载的模拟装置，可等效简化脉冲负载的拓扑结构，便于研究脉冲负载的连续恒功率脉冲冲击工作特性，进而为电源、负载的选择匹配提供依据。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：、一种整流型恒功率连续脉冲负载模拟装置，包括整流器、LC滤波器、DC-DC变换器、直流开关模块、直流电压控制模块、若干个负载模块、驱动电路和继电器；所述整流器的输出端与LC滤波器连接，整流器的输入端与外接电源连接；所述LC滤波器包括滤波电感和若干组并联的滤波电容，滤波电感串联在直流回路中，滤波电容的正、负极分别与直流母线的正、负极连接；所述DC-DC变换器的输入端与LC滤波器的输出连接，DC-DC变换器的输出端与直流开关模块连接；所述直流开关模块包括若干个并联的直流开关IGBT，直流开关模块与负载模块串联；负载模块包括若干个并联的绕线式电阻器，每个绕线式电阻器由继电器控制断开或导通；设有触摸显示屏、通过触摸显示屏输入导通周期和占空比能够使驱动电路产生触发信号，所述触发信号控制直流开关IGBT的导通与断开；直流开关IGBT的导通与断开控制着负载模块的投入与切除。

所述整流器为三相不可控整流器，所述DC-DC变换器为直流输出电压可控变换器。

所述DC-DC变换器的主体结构为移相控制Buck电路，具有三组顺序导通的大功率MOS管。

滤波电容分为四组。

所述负载模块可多组并联运行，每组负载模块中设置有直流断路器。即每个绕线式电阻器由继电器或直流断路器控制断开或导通；所述驱动电路连接直流开关IGBT的控制端；通过触摸显示屏输入电气参数能够使驱动电路产生触发信号，所述触发信号控制直流开关IGBT的导通与断开；所述电气参数包括控制直流开关IGBT的导通周期和占空比；直流开关IGBT的导通与断开控制着负载的投入与切除。

进一步地，所述整流器为三相不可控整流器，所述DC-DC变换器为直流输出电压可控变换器。